Determination and Prediction Equations Development of Available Energy for Wheat Flour in Growing Pigs

ZHAO Jinbiao; SONG Xiaoming; YANG Meiyu; ZHANG Ge; LIU Ling

doi:10.12418/CJAN2025.075

Chinese Journal of Animal Nutrition >

2025 , Vol. 37 >Issue 2: 858 - 867

DOI: https://doi.org/10.12418/CJAN2025.075

RESEARCH PAPER

Determination and Prediction Equations Development of Available Energy for Wheat Flour in Growing Pigs

ZHAO Jinbiao ^,¹ ,
SONG Xiaoming ¹^,² ,
YANG Meiyu ¹ ,
ZHANG Ge ¹ ,
LIU Ling ^,¹^,²^,^*

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¹ State Key Laboratory of Animal Nutrition and Feeding, College of Animal Science and Technology, China Agricultural University, Beijing 100193, China
² China Agricultural Zhiyuan Management Consulting Co., Ltd., Beijing 100193, China

*senior livestock specialist, E-mail: lingliu321@126.com

Received date: 2024-07-26

Online published: 2025-02-16

Fold

Abstract

This experiment was to determine the chemical composition, nutrient digestibility, digestible energy (DE) and metabolizable energy (ME) of 5 wheat flours, with a goal to develop prediction equations of available energy for growing pigs based on the chemical compositions. A total of 18 Duroc×Landrace×Yorkshire with an initial body weight of (47.1±1.3) kg were allocated into 6 groups randomly and assigned a corn basal diet and 5 wheat flour diets. Each group included 6 replicates, and 1 pig per replicate. The experiment included 2 periods, and each period lasted 12 days with 7 days of dietary adaptation and 5 days of total feces and urine collection. The results indicated significant variations (dry matter basis; P<0.05) in DE, ME and digestibility of gross energy (GE), dry matter, and crude protein among 5 different sources of wheat flour, exhibiting variability in the range of 17.26 to 18.16 MJ/kg, 16.77 to 17.59 MJ/kg, 93.99% to 96.29%, 94.93% to 98.07% and 86.92% to 91.33%, respectively. The DE (P<0.05)and ME (P=0.06) for wheat flour in growing pigs showed higher than those of corn. The DE and ME for growing pigs consuming wheat flour demonstrated a significant (P<0.05) positive correlation with starch content and GE. The optimal prediction equations for DE and ME were listed based on the chemical composition of wheat flour: DE (MJ/kg)=1.271 9 GE (MJ/kg)-5.234 0 (R²=0.836 9; P<0.05) and ME (MJ/kg)=0.902 1 DE (MJ/kg)+0.024 9 Starch (%)-0.125 3 (R²=0.907 8; P<0.05), respectively. In conclusion, there are substantial differences in chemical composition, nutrient digestibility, and available energy among different source of wheat flour, and it is reasonable to develop prediction equations for available energy of wheat flour based on the chemical composition. Moreover, the DE and ME of wheat flour for growing pigs are greater than those of corn, indicating a significant potential to replace the corn in the pig feed.[Chinese Journal of Animal Nutrition, 2025, 37(2):858-867]

Key words： wheat flour; growing pigs; available energy; prediction equations; digestibility

Cite this article

ZHAO Jinbiao , SONG Xiaoming , YANG Meiyu , ZHANG Ge , LIU Ling . Determination and Prediction Equations Development of Available Energy for Wheat Flour in Growing Pigs[J]. Chinese Journal of Animal Nutrition, 2025 , 37(2) : 858 -867 . DOI: 10.12418/CJAN2025.075

能量饲料是猪全价饲料中常见的原料类型,在全价饲料中的占比不低于60%。玉米作为猪全价饲料的能量来源,是能量饲料的主要代表性原料。然而,近些年来,除了饲用大豆高度依赖进口之外,我国饲用玉米的进口量逐年增加,已经接近2 000万t。养猪生产中,小麦作为饲用玉米的主要替代物,目前对于小麦有效能和营养物质消化率及其饲用价值的研究较多^[1-2]。但是,由于小麦中木聚糖等纤维组分含量较高,限制了其在养猪生产中的应用效果,导致其使用时需要添加适量的木聚糖酶^[3]。为降低小麦木聚糖含量对其营养价值的限制作用,通过除去小麦麸皮得到的富含淀粉(Starch)和蛋白质的小麦面粉具有纤维含量低、消化率高等特点^[4]。然而,目前对于小麦面粉的营养物质消化率和有效能的研究较少,阻碍了其在养猪生产中的应用。

通过动物消化或代谢试验测定饲料原料有效能,不仅费时费力,而且不能有效地避免不同品种、批次、种植区域等因素引起的误差。因此,通过测定不同来源的饲料原料化学组分及其差异,建立原料有效能的预测模型是解决上述问题的有效途径之一。目前,本实验室已经建立了小麦^[1]、小麦次粉^[4-5]、小麦麸^[6]的消化能(DE)和代谢能(ME)的预测方程,而对小麦面粉有效能预测方程的研究较少。为此,本试验通过测定5种不同来源小麦面粉营养成分组成、营养物质消化率、DE和ME,并基于化学组分建立其生长猪有效能的预测方程,旨在实现小麦面粉有效能的快速测定及其高效利用。

1 材料与方法

1.1 试验材料

动物消化代谢试验在中国农业大学国家饲料工程技术研究中心动物试验基地完成(承德市九运农牧有限公司),按照农业农村部发布的《猪饲料营养价值评价技术规程》开展猪消化代谢试验。前人关于我国小麦品质区划的研究中,根据品种、生长环境及其与生态环境的协调性等原则,将我国小麦产区初步划分为北方强筋/中筋白粒冬麦区、南方中筋/弱筋红粒冬麦区和中筋/强筋红粒春麦区3大品质区域^[7]。本试验中5种小麦面粉的采集地参照上述研究,从南方中筋/弱筋红粒冬麦区(四川、安徽)、中筋/强筋红粒春麦区(黑龙江)和北方强筋/中筋白粒冬麦区(河南、河北)分别选择2个(小麦面粉1和2)、1个(小麦面粉3)和2个小麦(小麦面粉4和5)加工而成面粉样品。

1.2 试验动物与饲粮

本试验通过了中国农业大学动物福利与伦理审查委员会(北京)的批准(CAU AW31604202-1-2)。

选择18头初始体重为(47.1±1.3) kg的杜长大三元杂交去势公猪,按照完全随机试验设计原则分成6组,分别饲喂玉米基础饲粮和5个不同来源的小麦面粉饲粮,其中小麦面粉添加量为替代玉米基础饲粮供能物质的30%。试验分2期,每期12 d,包括7 d饲粮适应期和5 d粪尿收集期。所有试验饲粮组成见表1,每个饲粮均添加维生素和矿物质元素以满足《猪营养需要量》^[8]。所有试验饲粮营养水平见表2。

表1 试验饲粮组成(风干基础)

Table 1 Composition of experimental diets (air-dry basis) %

项目 Items	基础饲粮 Basal diet	小麦面粉饲粮 Wheat flour diet
玉米Corn	97.40	68.18
小麦面粉Wheat flour		29.22
磷酸氢钙CaHPO₄	0.90	0.90
石粉Limestone	0.90	0.90
食盐NaCl	0.30	0.30
预混料Premix	0.50	0.50
合计Total	100.00	100.00

表2 试验饲粮营养水平(风干基础)

Table 2 Nutrient levels of experimental diets (air-dry basis) %

项目 Items	饲粮Diets
项目 Items	基础 Control	小麦面粉1 Wheat flour 1	小麦面粉2 Wheat flour 2	小麦面粉3 Wheat flour 3	小麦面粉4 Wheat flour 4	小麦面粉5 Wheat flour 5
干物质DM	89.10	89.63	87.69	87.49	87.51	87.38
粗灰分Ash	3.02	3.22	2.95	3.07	3.15	3.19
粗脂肪EE	0.42	1.01	2.26	2.28	2.59	2.75
中性洗涤纤维NDF	8.50	6.46	9.11	7.17	6.81	6.67
酸性洗涤纤维ADF	2.34	1.96	1.57	1.47	1.86	1.95
粗蛋白质CP	8.13	10.08	13.15	13.28	14.52	12.83
淀粉Starch	62.45	63.32	63.18	60.99	60.33	60.56
总能GE/(MJ/kg)	15.52	15.70	15.93	15.91	15.98	15.97

1.3 饲养管理

在试验过程中,所有试验猪在不锈钢代谢笼(1.50 m×1.00 m×0.60 m)中进行饲养。代谢笼安装有食槽和压力式水嘴,整个试验期保证自由饮水。按照试验猪的初始体重的4%计算每天的饲喂量,每天于09:00和16:00分2次进行等量饲喂。试验期内每天不定时对所有猪舍巡视,观察和记录试验猪的精神状态、采食、饮水、排粪和腹泻等状况。试验期间所有猪舍的温度和相对湿度分别保证在(22±3) ℃和(55±5)%。

预混料为每千克饲粮提供 Premix provided the following per kg of diets:VA 5 512 IU, VD₃ 2 200 IU, VE 30 IU,VK₃ 2.2 mg,VB₁₂ 27.6 μg,核黄素 riboflavin 4.0 mg,泛酸 pantothenic acid 14.0 mg,烟酸 niacin 30.0 mg,胆碱 choline chloride 400.0 mg,叶酸 folic acid 0.7 mg,硫胺素 thiamine 1.5 mg,VB₆ 3.0 mg,生物素 biotin 44.0 μg,Mn 40.0 mg,Fe 75.0 mg,Zn 75.0 mg,Cu 100.0 mg,I 0.3 mg,Se 0.3 mg。

1.4 样品采集与分析

1.4.1 样品采集

粪尿收集期间,饲喂前后分别收集剩料和撒料,烘干后称重记录,并每天收集每头猪排出的全部粪便和尿液。每个代谢笼下方放2个不锈钢托盘,前盘洞口下面放置1个塑料桶用于收集尿液,后盘用于收集粪便。在收集尿液样本之前,将10 mL浓度为10%的盐酸加入1 L尿液中固氮,记录每头猪每天的尿量,并将尿液的10%收集在塑料瓶中,并保存于-20 ℃冷库。每头猪粪便随排随收,粪便收集后将其放入-20 ℃中保存。每期结束后,将5 d收集的所有粪便解冻、称重并混合均匀,随后分别取2盘约350 g的粪便,在65 ℃烘箱中烘干72 h,回潮24 h,粉碎后过40目筛,装袋待检。将每头猪5 d的尿样混合均匀,用纱布过滤后取10%于50 mL离心管中,保存于-20 ℃。

1.4.2 测定方法

原料、饲粮、粪便和尿液总能(GE)使用ISO 9831:1998方法和氧弹热量计(Parr 6300,美国)进行测定。原料、饲粮和粪便的中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)含量通过纤维分析仪(ANKOM,美国)按照GB/T 20806—2006^[9]和NY/T 1459—2007^[10]所述的方法进行分析。粗蛋白质(CP)含量按照GB/T 6432—1994^[11],使用凯氏定氮分析仪(FOSS,丹麦)进行分析。原料、饲粮和粪便的水分、粗灰分、粗脂肪和Starch含量分别采用GB/T 6435—2006^[12]、GB/T 6438—2007^[13]、GB/T 6433—2006^[14]和GB/T 20194—2018^[15]中规定的方法进行分析。

1.5 计算公式

饲粮营养物质表观全肠道消化率计算公式如下:

饲粮营养物质表观全肠道消化率(%)=100×(食入某营养物质总量-粪中某营养物质排出总量)/食入某营养物质总量。

饲粮有效能计算公式如下:

饲粮DE(MJ/kg)=[食入GE(MJ)-排粪GE(MJ)]/采食量(kg);

饲粮ME(MJ/kg)=[食入GE(MJ)-排粪GE(MJ)-尿能(MJ)]/采食量(kg)。

小麦面粉营养物质表观全肠道消化率计算公式如下:

小麦面粉营养物质消化率(%)=100×[小麦面粉饲粮营养物质含量×小麦面粉饲粮营养物质消化率-玉米基础饲粮营养物质含量×玉米基础饲粮营养物质消化率×(1-X%)]/(小麦面粉营养物质含量×X%)。

式中:X%为小麦面粉替代基础饲粮中供能组分的百分比,即30%。

小麦面粉有效能计算公式如下:

小麦面粉DE(MJ/kg)=[小麦面粉饲粮DE-玉米基础饲粮DE×(1-X%)]/X%;

小麦面粉ME(MJ/kg)=[小麦面粉饲粮ME-玉米基础饲粮ME×(1-X%)]/X%。

式中:X%为小麦面粉替代玉米基础饲粮中供能组分的百分比,即30%。

1.6 统计分析

使用SAS 9.2统计软件中的MIXED模型的单因素方差分析对试验数据进行分析,每个试验猪作为统计单位。使用UNIVARIATE程序(SAS Inst.Inc.,美国)检测数据异常值,本试验没有发现异常值。统计模型中饲粮处理作为固定效应,试验期作为随机效应。使用Duncan氏法进行多重比较,当P<0.05时表示差异显著,0.05<P≤0.10时表示具有显著差异的趋势。使用PROC CORR程序(SAS 9.2)分析小麦面粉的DE、ME和化学成分的相关系数。使用PROC REG程序的Stepwise Regression方法建立小麦面粉DE和ME的预测方程。采用决定系数(R²)来评估最佳预测方程,含有最大的R²值可作为最佳预测模型。

2 结果与分析

2.1 小麦面粉的常规化学组成

由表3可知,在风干基础下,5种小麦面粉的GE及CP、Starch、NDF和ADF含量的变化范围分别是16.24~16.87 MJ/kg、16.52%~20.13%、58.01%~64.52%、2.89%~6.95%和0.83%~1.23%。

表3 小麦面粉的常规化学组成(风干基础)

Table 3 Conventional chemical composition of wheat flour (air-dry basis) %

项目 Items	小麦面粉1 Wheat flour 1	小麦面粉2 Wheat flour 2	小麦面粉3 Wheat flour 3	小麦面粉4 Wheat flour 4	小麦面粉5 Wheat flour 5	平均值 Mean	变异系数 CV
干物质DM	91.33	87.51	86.91	86.90	89.21	88.37	2.15
粗灰分Ash	1.42	0.91	1.21	1.45	1.61	1.32	20.44
粗脂肪EE	0.78	1.85	2.02	2.79	2.20	1.93	38.02
中性洗涤纤维NDF	6.95	2.89	4.78	5.33	5.90	5.17	29.14
酸性洗涤纤维ADF	1.23	0.83	0.92	0.85	1.03	0.97	16.88
粗蛋白质CP	16.52	17.97	17.64	19.28	20.13	18.31	7.74
淀粉Starch	64.52	62.72	60.85	58.01	59.25	61.07	4.28
总能GE/(MJ/kg)	16.43	16.26	16.24	16.32	16.87	16.42	1.58

2.2 饲粮有效能和营养物质消化率

由表4可知,5种小麦面粉饲粮的DE、ME以及营养物质消化率均显著高于玉米饲粮(基础饲粮)(P<0.05),其中5种小麦面粉饲粮的GE和CP消化率显著高于玉米饲粮(P<0.05)。

表4 饲粮有效能和营养物质消化率(风干基础)

Table 4 Available energy and nutrient digestibility of diets (air-dry basis)

项目 Items	饲粮Diets						SEM	P值 P-value
项目 Items	基础 CON	小麦面粉1 Wheat flour 1	小麦面粉2 Wheat flour 2	小麦面粉3 Wheat flour 3	小麦面粉4 Wheat flour 4	小麦面粉5 Wheat flour 5	SEM	P值 P-value
消化能DE/(MJ/kg)	13.73^b	14.21^a	14.46^a	14.34^a	14.40^a	14.37^a	0.12	0.01
代谢能ME/(MJ/kg)	13.34	13.87	14.01	13.98	14.05	13.98	0.15	0.06
代谢能/消化能ME/DE/%	97.18	97.61	96.89	97.44	97.61	97.32	0.36	0.63
消化率Digestibility/%
总能GE	88.48^b	90.56^a	90.78^a	90.15^a	90.07^a	89.98^a	0.21	0.01
干物质DM	89.65^b	91.15^a	91.24^a	90.46^ab	90.32^ab	90.18^b	0.26	0.01
粗灰分Ash	45.27^b	46.97^b	55.10^a	49.19^ab	50.97^ab	44.45^b	1.62	0.01
中性洗涤纤维NDF	49.73^b	51.30^b	50.84^b	57.90^a	54.11^ab	53.59^ab	1.34	0.01
酸性洗涤纤维ADF	46.46^c	51.90^b	51.33^b	49.09^bc	50.89^b	55.80^a	1.45	0.01
粗蛋白质CP	82.42^c	85.22^b	88.09^a	86.68^ab	87.94^a	86.89^ab	0.43	0.01

	同行数据肩标不同小写字母表示差异显著(P<0.05),相同或无字母表示差异不显著(P≥0.05)。表5同。
	In the same row, values with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05), while with the same or no letter superscripts mean no significant difference (P≥0.05). The same as Table 5.

2.3 小麦面粉有效能和营养物质消化率

由表5可知,5种小麦面粉的DE、ME以及GE、干物质和CP消化率之间均存在显著差异(P<0.05),其在风干基础下的变化范围分别为15.25~16.20 MJ/kg、14.74~15.68 MJ/kg、93.99%~96.29%、94.93%~98.07%和86.92%~91.33%。在干物质基础下,5种小麦面粉的DE和ME变化范围分别为17.26~18.16 MJ/kg和16.77~17.59 MJ/kg。

表5 小麦面粉有效能和营养物质消化率

Table 5 Available energy and nutrient digestibility of wheat flour

项目 Items	小麦面粉1 Wheat flour 1	小麦面粉2 Wheat flour 2	小麦面粉3 Wheat flour 3	小麦面粉4 Wheat flour 4	小麦面粉5 Wheat flour 5	SEM	P值 P-value
风干基础Air-dry basis
消化能DE/(MJ/kg)	15.76^ab	15.64^ab	15.25^b	15.43^b	16.20^a	0.18	0.01
代谢能ME/(MJ/kg)	15.32^ab	15.36^ab	14.74^b	14.99^ab	15.68^a	0.25	0.01
代谢能/消化能ME/DE/%	97.20	98.20	96.74	97.13	96.85	0.58	0.32
干物质基础DM basis
消化能DE/(MJ/kg)	17.26^b	17.87^ab	17.55^ab	17.76^ab	18.16^a	0.21	0.01
代谢能ME/(MJ/kg)	16.77	17.55	16.98	17.25	17.59	0.27	0.06
消化率Digestibility/%
总能GE	95.86^a	96.29^a	93.99^b	94.60^b	95.99^a	0.33	0.01
干物质DM	96.11^b	98.07^a	95.34^b	94.96^b	94.93^b	0.42	0.01
粗蛋白质CP	86.92^c	88.42^b	90.93^a	91.06^a	91.33^a	0.61	0.01

2.4 小麦面粉化学成分与有效能相关性分析

由表6可知,饲粮中DE和ME与粗脂肪、CP、Starch含量和GE呈显著正相关(P<0.05),小麦面粉饲粮的DE与ME之间呈显著正相关(P<0.05)。小麦面粉化学成分与DE和ME的相关性分析见表7, 小麦面粉中DE和ME与Starch含量和GE呈显著正相关(P<0.05),小麦面粉的DE与ME之间呈显著正相关(P<0.05)。

表6 饲粮化学成分与其有效能值的相关性分析

Table 6 Correlation between chemical composition of diets and available energy

项目 Items	干物质 DM	粗灰分 Ash	粗脂肪 EE	中性洗涤纤维 NDF	酸性洗涤纤维 ADF	粗蛋白质 CP	淀粉 Starch	总能 GE	消化能 DE	代谢能 ME
干物质DM	1.00
粗灰分Ash	0.44	1.00
粗脂肪EE	-0.97^**	-0.28	1.00
中性洗涤纤维NDF	-0.31	-0.95^**	0.19	1.00
酸性洗涤纤维ADF	0.42	0.84^*	-0.21	-0.66	1.00
粗蛋白质CP	-0.51	-0.43	0.69	0.28	-0.38	1.00
淀粉Starch	0.22	-0.27	0.55	0.34	-0.25	0.31	1.00
总能GE	-0.44	-0.37	0.99^**	0.28	-0.26	0.93	0.95	1.00
消化能DE	-0.33	-0.72	0.80^*	0.41	-0.44	0.83^*	0.90^**	0.86^**	1.00
代谢能ME	-0.38	-0.48	0.87^**	0.39	-0.34	0.88^**	0.92^**	0.93^**	0.90^**	1.00

	*代表P<0.05,代表0.05<P≤0.10。表7同。
	** represents P<0.05, and * represents 0.05<P≤0.10. The same as Table 7.

表7 小麦面粉化学成分与其有效能值的相关性分析

Table 7 Correlation between chemical composition of wheat flour and available energy

项目 Items	干物质 DM	粗灰分 Ash	粗脂肪 EE	中性洗涤纤维 NDF	酸性洗涤纤维 ADF	粗蛋白质 CP	淀粉 Starch	总能 GE	消化能 DE	代谢能 ME
干物质DM	1.00
粗灰分Ash	0.42	1.00
粗脂肪EE	-0.81	0.12	1.00
中性洗涤纤维NDF	0.35	0.70	0.14	1.00
酸性洗涤纤维ADF	0.95^**	0.51	-0.79	0.32	1.00
粗蛋白质CP	-0.36	0.45	0.81	0.67	-0.42	1.00
淀粉Starch	0.43	0.12	0.24	-0.36	-0.42	0.32	1.00
总能GE	0.48	0.73	0.03	0.98^**	0.43	0.60	0.85^*	1.00
消化能DE	-0.62	-0.49	0.37	-0.55	-0.85^*	0.42	0.90^**	0.91^**	1.00
代谢能ME	-0.65	-0.51	0.68	-0.61	-0.91^**	0.18	0.88^*	0.86^*	0.92^**	1.00

2.5 小麦有效能预测方程

基于5种小麦面粉化学组分建立其DE和ME的预测方程如表8所示。小麦面粉DE的预测方程为:DE (MJ/kg)=0.058 9 Starch(%)+12.234 1(R²=0.812 2,P<0.05)和DE=1.271 9 GE (MJ/kg)-5.234 0 (R²=0.836 9,P<0.05);小麦面粉ME的预测方程为:ME (MJ/kg)=-1.641 7 ADF (%)+17.453 8(R²=0.830 9,P<0.05)和ME=0.902 1 DE (MJ/kg)+0.024 9 Starch (%)-0.125 3(R²=0.907 8,P<0.05)。

表8 小麦面粉DE和ME预测方程的构建

Table 8 Developing prediction equations of DE and ME in wheat flour

序号 No.	预测方程 Prediction equations	相关系数 R²	P值 P-value
1	DE (MJ/kg)=0.058 9 Starch (%)+12.234 1	0.812 2	0.03
2	DE (MJ/kg)=1.271 9 GE (MJ/kg)-5.234 0	0.836 9	0.02
3	ME (MJ/kg)=-1.641 7 ADF (%)+17.453 8	0.830 9	0.03
4	ME (MJ/kg)=0.902 1 DE (MJ/kg)+0.024 9 Starch(%)-0.125 3	0.907 8	0.01

DE:消化能 digestible energy; GE:总能 gross energy; ME:代谢能 metabolizable energy; Starch:淀粉。

预测方程是基于风干基础下,5种小麦面粉的营养成分和有效能通过多元逐步回归方法建立的。本试验中仅得到DE和ME的一元预测方程,没有得到二元或多元预测方程。

3 讨论

3.1 小麦面粉化学成分、营养物质消化率和有效能

玉米是猪饲粮配方中能量的主要来源,但是近年来玉米进口量已增加至约2 000万t,成为继大豆之后制约我国饲料安全的主要潜在因素。由于小麦含有较高水平的蛋白质,当小麦价格与玉米接近时,使用小麦及其加工副产物替代饲用玉米对于降低饲料成本具有良好的潜力。在养猪生产中,综合考虑饲料原料营养价值和成本,小麦、大麦和高粱等能量饲料常常被用来替代一部分玉米配制多元化饲粮。本实验室前期评价了100种玉米^[16]、12种小麦^[17]、28种高粱^[18]和19种大麦^[19]的常规化学成分、DE和ME基础数据,研究发现干物质基础条件下玉米DE和ME的平均值(16.97和16.42 MJ/kg)均高于小麦(16.71和16.10 MJ/kg)、大麦(14.52和14.36 MJ/kg)和高粱(15.58和15.01 MJ/kg)。与玉米相比,麦类作物非淀粉多糖含量较高。比如,小麦中阿拉伯木聚糖、大麦和燕麦中β-葡聚糖含量均高于玉米^[20]。因此,小麦、大麦在猪饲粮中常与非淀粉多糖酶联合使用,以降低非淀粉多糖的抗营养作用。小麦有效能略低于玉米,其化学成分最大的差异在于小麦蛋白质和纤维含量均高于玉米^[21]。因此,本试验选择5种剥离部分纤维的小麦面粉原料,评价其有效能和营养物质消化率,为部分替代玉米提供营养参数等基础数据。

本研究中5种不同来源的小麦面粉CP含量明显高于玉米,但是NDF和ADF含量均低于玉米。黄强^[22]评价了7种低级面粉化学组成、DE和ME及其变异系数,研究结果表明风干基础下7种低级面粉CP含量、DE和ME分别为11.88%~13.78%、14.34~15.75 MJ/kg和13.84~15.01 MJ/kg。本研究中使用的5种小麦面粉CP含量为16.52%~20.13%,明显高于上述研究的低级面粉,导致其DE(15.25~16.20 MJ/kg)和ME(14.74~15.68 MJ/kg)高于低级面粉。另外,本研究中小麦面粉饲粮中GE、干物质和CP消化率明显高于玉米饲粮,这表明小麦面粉比玉米具有更高的可消化性,这是由于小麦面粉的NDF和ADF含量明显低于玉米。本试验中小麦面粉5的CP含量和GE较高,导致其DE和ME高于其他小麦面粉样品。虽然小麦面粉1中Starch含量较高,但同时纤维含量较高和粗脂肪含量较低,导致其CP消化率和有效能低于其他小麦面粉样品。

3.2 小麦面粉DE和ME预测方程

本实验室前期基于原料的化学成分已经建立了预测单一原料有效能的预测方程^[23-24]。上述研究结果已经证实原料化学成分和有效能之间存在一定的相关性,而这种相关性依赖于原料的种类。本研究基于5种小麦面粉化学成分发现小麦面粉DE和ME均与ADF含量呈现显著负相关,而与GE、Starch和CP含量呈现正相关的趋势,这一结果符合之前的报道^[25]。与已报道的研究结果一致,本试验也发现小麦面粉的DE和ME之间存在显著的正相关^[26]。建立小麦面粉有效能的预测方程对于提高小麦面粉养分利用效率和精准配制饲粮有重要意义,本试验基于5种小麦面粉化学成分和DE建立小麦面粉猪DE和ME的最佳预测方程分别为DE (MJ/kg)=1.271 9 GE (MJ/kg)-5.234 0(R²=0.836 9,P<0.05)和ME (MJ/kg)=0.902 1 DE (MJ/kg)+0.024 9 Starch (%)-0.125 3(R²=0.907 8,P<0.05),然而该方程的准确性有待更进一步的验证。基于此,将Huang等^[5]报道的6种小麦面粉营养成分的平均值代入本研究得到的DE和ME预测方程中,在风干基础下基于Starch含量和GE预测方程计算出小麦面粉的DE分别是15.74和15.10 MJ/kg以及ME分别是15.55和14.98 MJ/kg,而上述6种小麦面粉的DE和ME平均值分别是15.40和14.80 MJ/kg,与本研究中基于GE作为预测因子得到的预测值较为接近。另外,本试验中得到了关于Starch和ADF含量预测DE和ME的一元方程,这表明小麦面粉中Starch含量较高,因此Starch是影响小麦面粉的关键因子;而纤维作为饲料原料主要的抗营养因子成分,其含量显著影响小麦面粉的ME。需要进一步指出,本试验没有得到小麦面粉有效能的二元或多元预测方程,这可能是由于小麦面粉样本数量较少导致的,有必要扩大小麦面粉样本数量以提高有效能预测方程的准确性。

4 结论

不同来源的小麦面粉化学组分含量、营养物质消化率和有效能存在较大差异,基于小麦面粉化学组分可建立其有效能的预测方程。另外,小麦面粉DE和ME明显高于玉米,具有极大饲用潜力。

References

Publishing order | Descend order by publishing year | Descend order by cited within

[1]	ZHAO J B, TANG S W, ZHOU X J, et al. Determination of chemical composition,energy content,and amino acid digestibility in different wheat cultivars fed to growing pigs[J]. Journal of Animal Science, 2019, 97(2):714-726.

[2]

刘小杰, 冯淦熠, 蒋线吉, 等. 生长育肥猪小麦消化能和代谢能的测定及预测模型的建立[J]. 动物营养学报, 2024, 36(2):863-873.

DOI

LIU

X J

, FENG

G Y

, JIANG

X J

, et al. Determination and prediction model establishment of digestible energy and metabolizable energy of wheat for growing-finishing pigs[J]. Chinese Journal of Animal Nutrition, 2024, 36(2):863-873. (in Chinese)

DOI

[3]

王利, 何军, 余冰, 等. 小麦基础饲粮中添加木聚糖酶对生长猪生长性能、血清生化指标及肠道微生物菌群的影响[J]. 动物营养学报, 2012, 24(10):1920-1927.

DOI

WANG

, HE

, YU

, et al. Effects of wheat-based diets supplemented with xylanase on growth performance, serum biochemical parameters and intestinal microbial flora of growing pigs[J]. Chinese Journal of Animal Nutrition, 2012, 24(10):1920-1927. (in Chinese)

[4]	HUANG Q, PIAO X S, REN P, et al. Prediction of digestible and metabolizable energy content and standardized ileal amino acid digestibility in wheat shorts and red dog for growing pigs[J]. Asian-Australasian Journal of Animal Sciences, 2012, 25(12):1748-1758. DOI PMID

[5]	HUANG Q, SHI C X, SU Y B, et al. Prediction of the digestible and metabolizable energy content of wheat milling by-products for growing pigs from chemical composition[J]. Animal Feed Science and Technology, 2014, 196:107-116.

[6]

张志虎, 唐受文, 王思宇, 等. 麦麸猪消化能与能量消化率预测方程的建立[J]. 动物营养学报, 2012, 24(10):1903-1911.

DOI

ZHANG

Z H

, TANG

S W

, WANG

S Y

, et al. Prediction equations for digestible energy and digestibility coefficient of energy of wheat bran for pigs[J]. Chinese Journal of Animal Nutrition, 2012, 24(10):1903-1911. (in Chinese)

[7]	何中虎, 林作楫, 王龙俊, 等. 中国小麦品质区划的研究[J]. 中国农业科学, 2002, 35(4):359-364. HE Z H, LIN Z J, WANG L J, et al. Classification on Chinese wheat regions based on quality[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2002, 35(4):359-364. (in Chinese)

[8]

中华人民共和国国家市场监督管理总局, 中国国家标准化管理委员会. 猪营养需要量:GB/T 39235—2020[S]. 北京: 中国标准出版社, 2020.

General Administration of Quality Supervision,Inspection and Quarantine of the People’s Republic of China, China National Standardization Administration Committee.Nutrient requirements of swine:GB/T 39235—2020[S]. Beijing: Standards Press of China, 2020. (in Chinese)

[9]

中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局, 中国国家标准化管理委员会. 饲料中中性洗涤纤维(NDF)的测定:GB/T 20806—2022[S]. 北京: 中国标准出版社.

General Administration of Quality Supervision,Inspection and Quarantine of the People’s Republic of China, China National Standardization Administration Committee.Determination of neutral detergent fiber (NDF) in feeds:GB/T 20806—2022[S]. Beijing: Standards Press of China, 2022. (in Chinese)

[10]	中华人民共和国农业农村部. 饲料中酸性洗涤纤维的测定:NY/T 1459—2022[S]. 北京: 中国农业出版社, 2022. Ministry of Agriculture and Rural Affairs of the People’s Republic of China. Determination of acid detergent fiber in feeds:NY/T 1459—2022[S]. Beijing: China Agricultural Press, 2022. (in Chinese).

[11]	国家市场监督管理总局, 中国国家标准化管理委员会. 饲料中粗蛋白的测定凯氏定氮法:GB/T 6432—2018[S]. 北京: 中国标准出版社, 2018. State Administration for Market Regulation, National Standardization Administration. Determination of crude protein in feeds-Kjeldahl method:GB/T 6432—2018[S]. Beijing: Standards Press of China, 2018. (in Chinese)

[12]

中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局, 中国国家标准化管理委员会. 饲料中水分和其他挥发性物质含量的测定:GB/T 6435—2006[S]. 北京: 中国国家标准出版社, 2007.

General Administration of Quality Supervision,Inspection and Quarantine of the People’s Republic of China, China National Standardization Administration Committee.Determination of moisture and other volatile mater content in feeds:GB/T 6435—2006[S]. Beijing: Standards Press of China, 2007. (in Chinese)

[13]

中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局, 中国国家标准化管理委员会. 饲料中粗灰分的测定:GB/T 6438—2007[S]. 北京: 中国国家标准出版社, 2007.

General Administration of Quality Supervision,Inspection and Quarantine of the People’s Republic of China, Standardization Administration of the People’s Republic of China. Animal feeding stuffs—determination of crude ash:GB/T 6438—2007[S]. Beijing: Standards Press of China, 2007. (in Chinese)

[14]

中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局, 中国国家标准化管理委员会. 饲料中粗脂肪的测定:GB/T 6433—2006[S]. 北京: 中国标准出版社, 2006.

General Administration of Quality Supervision,Inspection and Quarantine of the People’s Republic of China, Standardization Administration of the People’s Republic of China. Determination of crude fat in feeds:GB/T 6433—2006[J]. Beijing:Standards Press of China, 2006. (in Chinese)

[15]

中华人民共和国国家市场监督管理总局, 中国国家标准化管理委员会. 动物饲料中淀粉含量的测定旋光法:GB/T 20194—2018[S]. 北京: 中国国家标准出版社, 2018.

State Administration for Market Regulation of The People’s Republic of China, China National Standardization Administration Committee. Determination of starch in feeds-Polarimetry: GB/T 20194—2018[S]. Beijing: Standards Press of China, 2018. (in Chinese)

[16]	李全丰. 中国玉米猪有效营养成分预测方程的构建[D]. 博士学位论文. 北京: 中国农业大学, 2014. LI Q F. Establish prediction modeling on available nutrients with Chinese corn for pigs[D]. Ph.D.Thesis. Beijing: China Agricultural University, 2014. (in Chinese)

[17]	唐受文. 生长猪小麦有效能值和氨基酸消化率预测方程的建立[D]. 硕士学位论文. 北京: 中国农业大学, 2012. TANG S W. Establish prediction modeling on available energy and amino acids digestibility of wheat for growing pig[D]. Master’s Thesis. Beijing: China Agricultural University, 2012. (in Chinese)

[18]	潘龙. 高粱的猪有效能预测方程及高效应用的研究[D]. 博士学位论文. 北京: 中国农业大学, 2018. PAN L. Prediction equations for the available energy and efficient application of sorghum grain fed to pigs[D]. Ph.D.Thesis. Beijing: China Agricultural University, 2018. (in Chinese)

[19]	王红亮. 大麦猪有效能预测方程及改善方法的研究[D]. 博士学位论文. 北京: 中国农业大学, 2017. WANG H L. Prediction equations and lmproving methods of available energy in barley fed to pigs[D]. Ph.D.Thesis. Beijing: China Agricultural University, 2017. (in Chinese)

[20]	HE H J, QIAO J L, LIU Y, et al. Isolation,structural,functional, and bioactive properties of cereal arabinoxylan—a critical review[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2021, 69(51):15437-15457.

[21]	何振涛, 王丽, 李平, 等. 小麦在仔猪和生长猪上的有效能值与氨基酸消化率的研究进展[J]. 中国畜牧杂志, 2023, 59(3):54-61. HE Z T, WANG L, LI P, et al. Research progress on effective energy and nutrient digestibility of wheat in piglets and growing pigs[J]. Chinese Journal of Animal Science, 2023, 59(3):54-61. (in Chinese)

[22]	黄强. 小麦制粉副产品猪有效能值和氨基酸消化率的研究[D]. 博士学位论文. 北京: 中国农业大学, 2015. HUANG Q. Study on available energy and amino acid digestibility of wheat milling by-products for growing pigs[D]. Ph.D.Thesis. Beijing: China Agricultural University, 2015. (in Chinese)

[23]

, JOHNSTON

L J

, URRIOLA

P E

, et al. Evaluation of NE predictions and the impact of feeding maize distillers dried grains with solubles (DDGS) with variable NE content on growth performance and carcass characteristics of growing-finishing pigs[J]. Animal Feed Science and Technology, 2016, 215:105-116.

[24]	JI Y, ZUO L, WANG F L, et al. Nutritional value of 15 corn gluten meals for growing pigs:chemical composition,energy content and amino acid digestibility[J]. Archives of Animal Nutrition, 2012, 66(4):283-302.

[25]	LI Q F, ZANG J J, LIU D W, et al. Predicting corn digestible and metabolizable energy content from its chemical composition in growing pigs[J]. Journal of Animal Science and Biotechnology, 2014, 5(1):11. DOI PMID

[26]	MAISON T, LIU Y, STEIN H H. Digestibility of energy and detergent fiber and digestible and metabolizable energy values in canola meal,00-rapeseed meal,and 00-rapeseed expellers fed to growing pigs[J]. Journal of Animal Science, 2015, 93(2):652-660.

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